Диссертация (1139690), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Однако, в результате клинико-экспериментальных работустановлено, что связанные с применением PEEP нарушения гемодинамикичаще всего являются результатом PEEP-индуцированного перерастяженияальвеол, а не высокого PEEP как такового [327].1 . 2 .
1 0 . 1 П ат о ф и з и о л о г и ч е с к о е о б о с н ов а н и е о т к р ы т и яколлабированных альвеолПовреждение легких при ОРДС вызывает нарушение синтезасурфактанта, увеличение проницаемости легочных капилляров, накопление винтерстиции внесосудистой воды и, в конечном итоге, коллапс альвеол, болеевыраженный в нижерасположенных участках паренхимы ввиду действиягравитационных сил. Перфузия легких также преобладает в нижних отделах!60ввиду существования тех же гравитационных сил и нарушения механизмагипоксической вазоконстрикции при ОРДС [63, 147, 183, 331, 332].Сниженная вентиляция и относительно хорошая перфузия нижележащихучастков легочной ткани значительно увеличивают внутрилегочноешунтирование крови. Возникающая при высокой фракции шунта гипоксемиятребует применения высоких инспираторных («токсичных») фракцийкислорода, вызывающих резорбционные ателектазы и разрушениесурфактанта [59].
При неадеватно подобранном PEEP повторяющиеся впроцессе проведения ИВЛ коллапс и открытие альвеол приводят к такназываемому ателектатическому повреждению альвеол - выдавливаниюсурфактанта из альвеол в дыхательные пути, травме альвеол,прогрессированию синдрома капиллярной «утечки» и воспаления [94, 127,225, 302, 322]. В экспериментальных работах показано, что PEEP уменьшаетповреждение легких и цитокиногенез, вызванные высокими дыхательнымиобъемами [94, 111, 127, 225, 229, 264, 273, 302, 310, 322].Существует ряд факторов, способствующих коллапсу альвеол ипротиводействующих открытию легких, а также ограничивающих PEEPи н д у ц и р о ва н н о е от к р ы т и е л е г к и х и с п о с о б с т ву ю щ и х P E E P индуцированному перерастяжению альвеол.Факторы, противодействующие PEEP-индуцированному открытиюлегкихПо определению, PEEP-индуцированное открытие альвеол –увеличение объема легких при заданном давлении, измеренное присравнении двух кривых «давление-объем», построенных при примененииPEEP и без него.Модель «мокрой губки» сравнивает компьютерную томограмму легкихпри ОРДС с компьютерной томограммой влажной поролоновой губки.Следуя этой теории, основную роль в коллапсе альвеол при ОРДС играетвнешнее (гравитационное) давление, диапазон которого создает диапазондавлений закрытия альвеол.
Альвеолярный коллапс более выражен внижележащих участках легких ввиду большего влияния гравитационного!61давления [146, 250, 252]. Из теории «мокрой губки» следует, что легкиедолжны быть практически полностью открыты при PEEP в 20 мбар, так как улежащего на спине человека максимальное расстояние междугрудиной ипозвоночником не превышает 20 см. Однако, на практике этого непроисходит, так как на нижележащие участки легких оказываютгравитационное давление органы средостения – в первую очередь, сердце [9,58].
Большое давление, оказываемое сердцем на нижележащие участкилегких увеличивается при возникновении легочной гипертензии ирасширении правых отделов сердца при ОРДС. В положении пациента «лежана животе» нивелируется влияние органов средостения на участки легких[194]. У пациентов с внутрибрюшной гипертензией внутрибрюшноедавление также может приводить к коллапсу альвеол, таким образом, нижниеотделы легких оказываются зажатыми в так называемых «кардиоабдоминальных щипцах» [234, 244, 252]. Необходимо учитывать влияниеобструкции мелких бронхов секретом при гипергидратации легких, такжепротиводействующее открытию альвеол при ОРДС. Применение PEEP такжеприводит к транслокации альвеолярной жидкости во внесосудистоепространство легких.Изменение положения тела пациента и применениеPEEP, сопоставимого с гравитационным давлением приводит к открытиюколлабированных альвеол [58, 157, 161].
В настоящее время считается, чтоосновная роль положительного давления конца выдоха при ОРДС противодействие внешнему гравитационному давлению «влажных» легких.Факторы, ограничивающие PEEP-индуцированное открытиеальвеол и способствующие перерастяжению легкихКак показывают исследования с применением компьютернойтомографии легких при ОРДС применение PEEP приводит к открытию однихальвеол и перерастяжению других альвеол одновременно в разных участкахлегочной ткани [328]. Чаще всего применение PEEP для поддержанияоткрытыми нижних участков легких приводит к одновременномуперерастяжению верхних участков легочной ткани. Были выявленынесколько факторов, лимитирующих PEEP-индуцированное рекрутирование!62альвеол.
Суммарный объем легких (газ+ткань) данного невентилируемогоучастка легочной ткани определяет ре акцию н а P EEP [252].«Компрессионные ателектазы», то есть невентилируемые участки легких безизбытка ткани со значительным уменьшением общего объема легких, хужеотвечают на рекрутирование, чем «воспалительные ателектазы» невентилируемые участки легких с избытком легочной ткани [146, 154, 252,263].Степень гомогенности поражения легких при ОРДС также значительновлияет на PEEP-индуцированное открытие и перераздувание альвеол.
Упациентов со снижением вентиляции преимущественно в нижних отделахлегких PEEP-индуцированное открытие альвеол выражено меньше, чем упациентов с диффузнымснижениемвентиляции в нижних и верхнихотделах легких. Как показано на рисунке 5, при применении PEEP выше 10см вод.ст. у пациентов с локальным снижением вентиляции легочной тканипроисходит перераздувание нормально вентилируемых участков легочнойткани, в то время как у пациентов с диффузным поражением перераздутыеучастки практически не выявляются [84, 124, 210, 288].!63]Рисунок 5 - Статическая кривая «объем-давление» (в условияхнулевого PEEP) при диффузном и локальном коллапсе альвеолСтепень вентиляции легких до применения PEEP также влияет наPEEP-индуцированное перерастяжение альвеол. Участки легких, которые принулевом PEEP вентилировались более, чем на 80%, перерастягиваются приPEEP уже около 10 мбар [210, 289].По современным представлениям патофизиологические обоснованиядля применения PEEP следующие:1.
Противодействие гравитационным силам, сдавливающимальвеолы извне!642. Уменьшение внутрилегочного шунтирования крови и гипоксемии3. Предотвращение ателектатического повреждения альвеол4. Предотвращение использования токсичных инспираторныхфракций кислорода (более 0,6)5. Предотвращение вентилятор-ассоциированного повреждениялегких.1.2.10.2 Клиническая оценка открытия-закрытия альвеол приприменении PEEPГомогенность поражения легочной ткани сильно влияет на кривую«давление-объем». Пациенты с коллапсом нижних отделов легких илилокальным поражением паренхимы легочной ткани имеют снижениеэффективной податливости (Ceff) и низкую или отсутствующую нижнююточку перегиба на инспираторной части статической петли «давлениеобъем».
У пациентов с гомогенным поражением всех частей легких кривая«давление-объем» имеет 2 части: до нижней точки перегиба кривая отражаетвентилируемые зоны, выше нижней точки перегиба – рекрутированиеколлабированных альвеол (рисунок 5). Как показали исследования сиспользованием компьютерной томографии, среди всех пациентов с ОРДСможно выделить 2 группы: «рекрутеры» (отвечающие на PEEP увеличениемо к с и г е н а ц и и , у в е л и ч е н и е м в о з д у ш н о с т и л е г оч н о й т к а н и ) и«нерукрутеры» [124, 154].
Это разделение мало зависит от типа ОРДС(легочный, внелегочный), а в большей степени определяется гомогенностьюпоражения (при гомогенном нарушении воздушности на томограмме легкихPEEP высокоэффективно, при локальных инфильтратах – приводит кперераздуванию легочной ткани и гемодинамическим нарушениям) [189]. Уотвечающих на PEEP пациентов до определенных величин (15-20 мбар)имеется линейная зависимость – чем выше PEEP, тем выше объемвентилируемых альвеол [146, 289, 294, 333].
Чем больше коллабированныхучастков на КТ при нулевом давлении в конце выдоха (ZEEP), тем вышеэффективность PEEP (r=0,915) [97, 146]. Альвеолярный дерекрутмент при!65разных величинах PEEP, измеренный при помощи двух разных методов - КТи кривой «давление-объем», находится в прямой сильной связи (r = 0,82)[198, 289]. В некоторых случаях кривая податливости недооцениваетальвеолярный рекрутмент, выявленный при помощи КТ [249, 317].Применение PEEP у пациентов с диффузным поражением легочнойткани приводит к выраженному PEEP- индуцированному рекрутированиюлегких, в то время как у пациентов с отсутствием нижней точки перегибаприменение PEEP приводит к минимальному рекрутированию альвеол, аувеличение PEEP выше 10 см вод.ст.
- только к перерастяжению альвеол.Улучшение оксигенации при применении PEEP значимо только упациентов, у которых нижняя точка перегиба (НТП) выявляется на легочнойкривой [167, 230]. У пациентов, НТП которых связана с нарушениемподатливости легочной стенки, улучшения оксигенации от применения PEEPнезначимы [230].Линейная податливость при нулевом PEEP (ZEEP) сильно коррелируетс объемом дерекрутмента при PEEP 15 см вод.ст. (r =0,9) – линейнаяподатливость при ZEEP свидетельствует о потенциале для открытия альвеол.Томографические исследования показали, что объем дерекрутмента не имееткорреляционной связи с НТП.
Таким образом, НТП не отражает давлениязакрытия альвеол [210, 289, 328].С начала 21 века проведено несколько рандомизированныхконтролируемых мультицентровых исследований по сравнительной оценкеразличных уровней PEEP. Первое, опубликованное в 2004 году ARDSNetwork (Северная Америка) [90], крупное мультицентровое исследованиеALVEOLI (n=541) по сравнению применения высокого и низкого PEEP упациентов с ОРДС и использованием малых дыхательных объемов невыявило статистической разницы по летальности, длительности ИВЛ ичастоте внелегочной органной дисфункции между группами.
Исследованиеподвергли критике ввиду нарушения методологии: к концу первого дняпроведения ИВЛ многие пациенты имели PaO2/FiO2 выше 200 mmHg,применение PEEP было схематизировано, пациенты, которым применяли!66стратегию высокого PEEP были старше, имели более низкий PaO2/FiO2 иболее высокий балл по APACHE II, а разница между группами по величинеPEEP была не слишком значимой.В 2008 году публикуют сразу 2 исследования. Lung Open VentilationStudy (LOVS)(n=953), в котором сравнили «традиционный» уровень PEEP9,8±2m7 мбар с «высоким» (14,6±3,4 мбар) в сочетании с маневрамиоткрытия альвеол [226]. Исследование также не показало различий полетальности, длительности ИВЛ и частоте баротравмы, отмечена меньшаячастота гипоксемии и меньшая летальность о гипоксемии в группе высокогоPEEP.